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技術文章

金屬鏡膜

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和增透膜一樣,金屬反射膜在設計的時候也需要考慮光譜范圍Edmund Optics®可為您提供一系列的金屬保護膜,具有高反射率值,用于波長范圍從 250nm 到 10μm 以上的應用。我們的標準金屬反射膜包括保護性鋁膜、增強性鋁膜、紫外線增強性鋁膜、保護性金膜和保護性銀膜。保護性鋁膜和增強性鋁膜通常用于可視的應用。紫外線增強性鋁膜可用于紫外線和可視應用。保護性金膜為紅外線或近紅外線波長提供高反射率。保護性銀膜提供介于 500-800nm 的高反射率,但由于其對變色敏感,適用于作為后方表面反射鏡。

 

*表面鏡和第二表面鏡簡介

圖 1: First Surface Mirror

圖 2: Second Surface Mirror

 

Edmund Optics® 提供各種鏡基片和鍍有標準金屬膜、激光線膜、以及自定義寬帶、窄帶、單激光線、雙激光線和激光線分光鏡膜。我們所有的反射鏡產品都是*表面鏡(見圖1)具有高反射率膜,如金屬或多層介質,沉積在玻璃基片的一個表面上(我們也提供了一些金屬基片反射鏡的同類產品)。相比之下,第二表面鏡(見圖2)與*表面鏡的制造方式相同,但在鍍膜表面具有額外蓋玻片(通常是鍍銀)用于保護。該蓋玻片保護膜層免受劃傷和氧化。Edmund Optics 建議使用*表面鏡,而非第二表面鏡的三大原因(圖2)如下:

在第二表面鏡上的入射光受蓋玻片反射發生散射。玻璃趨于分散光,造成不同的波長在不同的角度折射。

由于在蓋玻片發生菲涅爾反射,反射光呈現鬼影,由紅色虛線表示。

由于菲涅爾反射,在每個界面的反射損失約占4%,使用第二表面鏡反射效率減少。

 

標準公制反射鏡鍍膜規格

保護性鋁膜

保護性鋁膜是我們的反射鏡膜,應用于可見光和近紅外線。一氧化碳(SiO)的一半波長用作大衣,以保護脆弱的鋁。這種方法提供了耐磨的表面,同時保持鋁的性能。

增強型鋁膜和紫外加硬鋁膜

鋁表面的多層介質膜用于增強可見光或紫外線區域的反射。增強性鋁膜是應用于 400-650nm 增加反射的理想選擇,而紫外線增強性鋁膜適用于 250nm-400nm 產生增加的反射。多層薄膜還提供保護鋁涂膜的處理特性。

帶保護膜的金膜

帶保護膜的金膜廣泛應用于要求高反射率的近紅外和紅外波段。由于這些反射鏡需要進一步裝配,需要這種膜層持久耐用,因此我們在金膜上面加鍍了一層一氧化硅膜層。金膜的性能沒有改變(在750nm-1500nm之間的反射率為96%),而其耐用性能得到了大幅提高。

帶保護膜的銀膜

帶保護膜的銀膜在可見光和紅外區域有著出色的反射率,是寬帶光譜應用的佳選擇。 銀膜在500-800nm 反射率>98%,保護膜降低銀被污染的傾向,非常適合低濕度環境。

圖 3: 金屬反射鏡膜反射率曲線,理論上通過 10μm 反射率逐漸上升

可定制反射鏡膜

Edmund Optics® 是一家為反射鏡、分光鏡、窗口片及其它光學元件提供激光鍍膜的設計及制造商。我們與許多測試實驗室合作,獨立認證我們的鍍膜激光損傷閾值。所有的損傷閾值通過多種膜層測試,確保測試結果的性。值為保守估計,典型數據表明我們的反射鏡能夠承受2-3倍的閾值。

我們能夠設計和制造的單個或多個激光線膜,以及用于寬帶可調諧激光源。鍍膜設計也可用于部分反射鏡、輸出耦合器和標準具,以及任何入射角度或偏振態。我們制造設施能夠在任何玻璃和晶體的基片中生產表面精度<λ/20,10-5表面質量,<0.5角秒的平行度,和表面粗糙度<5埃的基片。我們也將為客戶提供的基片進行原型制造或產品生產。

對于高功率應用,鍍膜設計師選擇相關波長的內在低吸收材料。但客戶也需要知道,高功率應用鍍膜材料的選擇是有限的。系統設計者出色地設計光學,從光學設計過程的開始選擇適當的損傷閾值。

使用高功率紫外線(UV)激光的鍍膜是由用于可見光和近紅外(IR)的不同材料制成的。高反射膜的核心結構通常是高低折射層交疊,四分之一波長厚。鍍膜設計可以顯著地改變損傷閾值。簡單地增加低折射率材料(一般為二氧化硅)的半波作為后一層可大幅提高損傷閾值。二氧化硅(SiO2)是普遍接受和普遍選擇的低折射率層,并且在總體介質金屬氧化物是材料,用于紫外線、可見光和近紅外激光的應用。選擇高指標層材料并不是很常見:鈦、鉭、鋯、鉿、鈧、鈮的氧化物是所有流行的高折射率材料。

BBHR 和 NBHR(陷波濾光片)

可見寬帶:Ravg >98%, 425-675nm, 0-45° AOI

陷波濾光片:R >90% @中心波長(CWL), FWHM < 0.12 CWL, Tavg >90%用于帶外波長

定制鍍膜可選300-1800nm(BBHR)和350-850nm(陷波)之間的波長

圖 4: Broadband and Narrow Band High Reflectors

 

單、雙激光線反射鏡

大反射率在波段1或波段2客戶選定波長為 190-3000nm(單線)或 350 -1700nm(雙線)

單線:R >99.5%,在設計波長

雙線:R >98.5%,在兩種波長范圍

圖 5: Dual Laser Line Reflector

 

激光線分光器

部分反射率從 5%R 95%R,按用戶要求定制

反射規格:R% = ±2%; 一般:R% = ±1%

45°,隨機和非偏振版本

設計波長 250-3000nm

圖 6: Laser Line Beamsplitter Coatings

Note: All graphs and values are typical and for reference only.

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